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El Artista

E-ISSN: 1794-8614

[email protected]

Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas

Colombia

Hernndez-Chavarra, Francisco

Sacrificio metlico: Agua salada y grabado en acero inoxidable, aluminio o hierro. Nada ms barato!

El Artista, nm. 7, diciembre, 2010, pp. 90-97

Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas

Pamplona, Colombia

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=87417258006

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Sacrificio metlico: Agua salada y grabado en acero

inoxidable, aluminio o hierro. Nada ms barato!

Metallic Sacrifice: saline water and engraving insteel, aluminum or iron. Nothing cheaper!

Por: Francisco Hernndez-Chavarra,Grabador e investigador de la Universidad de Costa Rica

Recibido 7/22/2010 y aprobado 10/11/2010

Qu notable fenmeno! exclam el profesor de Ornitologa,que pasaba sobre el puente-. Una golondrina en invierno!

Y escribi una larga carta sobre el tema y la envi al director del peridico local.Todo el mundo la coment, tal era la abundancia de palabras

que no podan comprenderla.

Oscar WildeEl prncipe feliz

Resumen

El grabado en metal es un proceso controlado de corrosin, donde laoxidacin del metal ocurre en las lneas del dibujo hecho sobre el barniz. Elproceso puede acelerarse mediante electrlisis, siguiendo el principio desacrificio metlico. Para este grabado se utiliza una placa de aceroinoxidable, hierro o aluminio y se conecta al electrodo positivo de unafuente de corriente directa; el electrodo negativo se conecta a una placa decobre y se utiliza agua con sal como electrolito.

Palabras Clave: Grabado no txico, Sacrificio metlico, proteccincatdica, corrosin, acero inoxidable, hierro, aluminio.

Abstract

The metal engraving is a controlled process of corrosion, where theoxidation of the metal occurs only on the lines drawn on the varnish whichprotects the metal plate. The corrosion process could be accelerated byelectricity, according to the process of metal sacrifice. By following thisprocedure, the metal plate for engraving could be of steel, iron oraluminum. This metal plate, with the design to engrave, should byconnected to the positive electrode of a direct electric power unit, and thenegative electrode connected to a cupper plate and saline water which isused as electrolyte solution.

Key Words: Non-toxic engraving, metallic sacrifice, cathode protection,

corrosion, metal engraving, steel, iron, aluminum.


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Introduccin

Conocer el fundamento de las cosas es despojarlas de misterio. An

los procesos que parecen complicados, una vez comprendidos, suelen

ser simples; as, conocer y comprender los fundamentos de cmo

funcionan las cosas, nos permite incursionar y hasta modificar

procesos, que podemos poner a nuestra disposicin; nuestra

limitante es solo nuestra imaginacin y el trabajo diario en el taller,

es una buena oportunidad para jugar y descubrir cosas nuevas, que a

veces resultan en simples aplicaciones de viejos principios, como

hacer grabado mediante sacrificio metlico; veamos el por qu de

ello.

Resulta un tanto peyorativo asociar el grabado en metal con el

problema de corrosin de metales; pero, en ltima instancia se trata

del mismo proceso, con la diferencia de que el artista controla la

corrosin, haciendo que ocurra solo en zonas y a profundidades

determinadas en su placa de grabado. Para ello, protege la superficie

con un barniz sobre el que dibuja su diseo con una punta metlica,

haciendo que las lneas sean surcos que descubren el metal, y es en

esas lneas donde se ha de corroer, convirtindolas en surcos.

En trminos electroqumicos, la placa a grabar se oxidar, perdiendo

electrones y el metal oxidado se disolver, dejando espacios

excavados, que ms tarde alojarn la tinta para imprimir ese diseo.

Ese proceso de oxidacin puede acelerarse mediante la aplicacin de

una corriente elctrica, en el tipo de grabado denominado

electroltico.

Previamente describimos en detalle esta metodologa1; que

brevemente, consiste en colocar dos placas metlicas en una solucin

de una sal de ese metal, que denominamos electrolito; la placa con el

diseo a grabar se conecta al electrodo positivo de una fuente de

corriente directa y la otra, que denominamos receptora, se conecta al

electrodo negativo; el paso de corriente disolver el metal en los

surcos del grabado excavndolos y el metal arrancado se depositar

en la placa receptora. Uno de los inconvenientes del proceso es que

se requiere un electrolito para cada tipo de metal; por ejemplo,

sulfato de cobre, para cobre; sulfato de aluminio, para aluminio;

1

http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=87400403&iCveNum=9262


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cloruro de hierro para hierro2. Sin embargo, podemos utilizar un

sistema ms econmico y prctico para grabar en hierro, aluminio eincluso acero inoxidable, utilizando como electrolito agua con sal de

mesa (NaCl), siguiendo, aunque a la inversa, un proceso industrial

diseado para proteger las estructuras metlicas de la corrosin, lo

que se conoce como Proteccin catdica,Metal de sacrificio o

Sacrifico metlico.

Sacrificio metlico

El descubrimiento de este proceso se debe al qumico ingls Sir

Humphry Davy (1778-1829)3, que lo utiliz para proteger de la

corrosin los cascos de cobre de los barcos, mediante la utilizacin de

piezas de cinc que se sacrificaban, corroyndose para prevenir el

deterioro del cobre. Esto se debe a que el cinc es un metal menos

noble que el cobre y por lo tanto, se corroe ms fcilmente.

En este contexto, los metales pueden clasificarse de acuerdo con su

potencial electromotriz, de manera que los ms reactivos encabezan

la lista y son los que reaccionan ms fcilmente y que podramos

decir, son los menos resistentes ante la corrosin; por ejemplo, el

sodio al contacto con el agua se oxida de una forma tan violenta que

se incinera. Por el contrario, los ltimos de esa lista son plata, platino

y oro, que obviamente no reaccionan con elementos del ambiente,

por lo que se usan en un sinfn de aplicaciones, incluyendo joyera.

Para efectos del grabado, podramos ordenar los metales que

utilizamos usualmente como sustrato segn la serie electromotriz e

iniciaramos con aluminio, luego cinc, hierro y cobre; el aluminio, no

obstante que encabeza la lista, es ms reacio a la oxidacin que los

otros, debido a que al contacto con el aire forma una capa protectorade xido de aluminio, que impide el deterioro del resto del sustrato.

En cuanto al acero inoxidable, como su nombre lo indica, es ms

refractario a la oxidacin y en trminos generales es obtenido como

una aleacin de hierro con carbn y de acuerdo con la cantidad de

este varan sus caractersticas, entre ellas la dureza e incluso el

magnetismo; sin embargo y a pesar de su denominacin, no es

2Hernndez-Chavarra et al. Grabado en metal: Trucos y consejos para el grabadorcontemporneo. El Artista 6: 88-101, 2009.3htt ://es.wiki edia.or /wiki/Hum hr _Dav


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inmune a la oxidacin y lo colocaramos al lado del hierro en la serie

electromotriz.

Industrialmente se ha recurrido a procesos para evitar la corrosin

del acero y uno de ellos es la utilizacin de un metal de sacrificio; ello

consiste en que en tuberas, tanques u otras estructuras en contacto

con inclemencias ambientales y especialmente en ambientes marinos,

se les adosan piezas de cinc como metal de sacrificio, el cual se

corroe, sacrificndose, para que el acero no se altere.

El mismo proceso se aplica a ductos de cobre; en ambos casos,

peridicamente se reemplaza el metal de sacrificio, mantenindoseinclume la estructura que se desea proteger. El principio de este

proceso se basa en que se establece una corriente elctrica entre el

metal de sacrificio y el protegido, el primero es andico y el otro sera

el catdico, de ah la denominacin de Proteccin catdica.

Grabado electroltico por sacrificio metlico

En nuestro caso, podemos utilizar ese concepto descrito

anteriormente, para grabar en metal, aplicando un procesoelectroltico que acelere la corrosin de una placa, que actuara como

el metal sacrificado, la cual conectamos al electrodo positivo y el

negativo se conecta a un metal ms noble o sea menos electromotriz

y que por lo tanto, no se alterar y como electrolito utilizamos agua

con sal (NaCl, la sal de mesa), lo que resulta extremadamente

econmico, si lo comparamos con los electrolitos apropiados, segn

las sales metlicas para cada caso, siguiendo el proceso estndar de

electrlisis.

Como metal ms noble utilizamos cobre, por ser menos electromotrizque el cinc, el ilumino, el hierro e incluso el acero; ms an, no es

necesario emplear una placa de cobre, sino cualquier pieza de este

metal, incluyendo una maraa hecha con alambres de cobre, como se

muestra en la figura 1.


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Fig. 1: Sistema para electrlisis empleando una caja Tetrabrik y un

manojo de cables de cobre, como metal ms noble para el grabado por

el mtodo de Sacrificio metlico.

El sistema es muy simple y puede hacerse utilizando un recipiente deun material aislante, cuyo nico requisito es que en l pueda

acomodar la placa de grabado, puede ser desde un contenedor

plstico desechable de comida rpida, hasta un empaque tetrabrik,

como se aprecia en la figura 2.

Fig. 2: Sistema de electrlisis, el cable positivo (rojo) est conectado a

la placa a grabar y el negativo (negro) a la maraa de alambres de

cobre, ilustrada en la figura 1. El electrolito es agua con sal. La fuente

de poder suministra 5A y 6 voltios (fue modificada para suministrar este

voltaje).

La solucin electroltica empleada es agua con sal; por cada litro de

agua se adicion un cuarto de tasa de sal. El barniz empleado est

preparado a partir de asfalto, obtenido de pasta tapa goteras y cera,que puede ser de una crayola o bien, cera de abejas; recordemos que

el barniz preparado a partir de cera para pisos tiende a desprenderse

durante la electrlisis, este funciona solo para grabado

electroqumico.

El proceso es bastante rpido y violento, lo que se evidencia por un

burbujeo activo en la superficie del electrolito y al final del proceso se

acumula en su superficie una nata parduzca, correspondiente al metal

oxidado que se ha desprendido de la placa grabada, como se muestra

en la figura 3.


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Fig. 3: A. Inicio de la reaccin, con una placa de acero inoxidable,

ntese como aparece un burbujeo en la superficie. B. Al final de la

reaccin, se ha acumulado una nata de metal oxidado.

Es importante tener presente que en este sistema la reaccin seincrementa cuando las reas descubiertas son pequeas, como ocurre

en una aguafuerte; pero, al descubrir zonas mayores, como puede

ser en una aguatinta, la reaccin es ms lenta, esto porque en el

primer caso todo el potencial electroltico est concentrado en las

lneas expuestas. Las figuras 4, 5 y 6 corresponden a grabados

realizados con este sistema en acero inoxidable, aluminio y hierro,

respectivamente.

Fig. 4: PE. Divagaciones frente al espejo. Francisco Hernndez 2010.

Aguafuerte en acero inoxidable, del tipo especular. El tiempo de

quemado fue de 40 minutos con 1 Amperio.

Fig. 5: PE. Busco la muerte (ajena). Francisco Hernndez 2010.

Aguafuerte y aguatinta en aluminio, el tiempo de quemado inicial fue

de 15 minutos, con 5 Amperios.


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Figura 6. PE Baistas a la orilla del mar. Francisco Hernndez 2010. Aguafuerte en

hierro, tiempo de quemado 40 minutos con 1 amperio.

Conclusiones:

Este mtodo de grabado mediante electrlisis tiene ventajas

obvias frente al grabado electroltico tradicional, en el cual,

por cada tipo de metal se utiliza una sal que contenga iones

de ese mismo metal; por ejemplo, sulfato de cobre para

placas de cobre. Logsticamente el proceso se facilita al

poder utilizar un solo electrolito para diferentes metales y

tan barato, porque es simplemente la sal de mesa; a la vez,

los metales utilizados pueden obtenerse como desechos

industriales, lo que hace del mtodo una opcin

ecolgicamente deseable, pues estamos transformando

basura en obra artstica.

En este caso, los desechos industriales o domsticos de

acero, hierro, aluminio e incluso cinc. El proceso funciona,

siempre que en el electrodo positivo tengamos un metal

ms noble que estos, como puede ser cobre. En nuestro

caso, ni siquiera usamos una placa de cobre, sino que lahemos sustituido por una maraa de alambres de cobre,

que rinde un resultado satisfactorio y puede representar una

forma ms asequible y econmica.

Por otra parte, con relacin a la fuente de poder utilizada,

hemos empleado un transformador que brinda 5 Amperios

de salida, lo cual permite un grabado relativamente rpido;

por ejemplo, el tamao promedio de las placas empleadas

es de 8 x 15 cm y los resultados logrados han variado entre

los 15 y los 30 minutos, el menor tiempo es para aluminio yel segundo para acero o hierro. Incluso hemos realizado


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pruebas con trasformadores de telfono celular

(cargadores), cuya corriente es de solo 300 miliamperios(0.3A), lo que permite realizar el grabado, pero aumentando

el tiempo, as, para acero inoxidable se requiere de unas

dos horas; no obstante, este tipo de fuentes de poder son

relativamente comunes, lo cual permite trabajar en

pequeos formatos, y simplemente se necesita un poquito

ms de espera para obtener resultados.

En todo caso, la recomendacin ms obvia es hacer pruebas

con los materiales a nuestra disposicin, para conocer y

dominar la tcnica y luego dar rienda suelta a nuestraimaginacin.

Bibliografa

Hernndez-Chavarra F, Arias O, Murillo A. 2007 De la alquia al grabadometlico sin cido: I. Una gua simple para el grabado electroltico oandico. El Artista: Rev Investig Msica y Artes Plsticas. 4: 25-35,.

Hernndez-Chavarra F, Arias O, Murillo A. 2007 De la alquia al grabadometlico sin cido: II. Una gua simple para el grabado electroqumico. 4:36-46,.Hernndez.Chavarra F, Murillo A. 2009 Grabado en metal: Trucos yconsejos para el grabador contemporneo. El Artista 6: 89-101.Hernndez-Chavarra F, Murillo A. 2010 Grabado en metal siguiendo lastcnicas de grabado no txico. Rev. Tecnol Marcha. En prensa.Oxtoby DW, Nachtrieb NH. 1996 Principles of modern chemistry, 3ed.Sauders College Publishing pp 848Scarlett AJ. 1958 College Chemestry. Henry Holt & Co Inc. NY. pp 497,.Whitten KW, Gaile KD, Davis RE. 1992 Qumica General 3ed. McGraw-Hill.Mx p884.

Francisco [email protected]

Por ms de 30 aos ha sido profesor de la Universidad de Costa Rica enMicrobiologa y Microscopia Electrnica y ha publicado ms de 200 artculoscientficos, con un nfasis principal en epidemiologa y ultraestructura de agentesinfecciosos.Se jubil en el 2006 y actualmente es profesor ah honorem en la Facultad deMicrobiologa, estudiante de Licenciatura en Artes Plsticas e investigadorcolaborador en la Escuela de Artes Plsticas de la Universidad de Costa Rica, enproyectos de papel hecho a mano con fines artsticos y en la ctedra de grabado dedicha Escuela.

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